KR101617822B1 - 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법 - Google Patents
고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법 Download PDFInfo
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Abstract
수산화라디칼을 주요 기작으로 유해물질을 처리하는데 적용되는 자외선/과산화수소 고도산화공정에서 단일 연속흐름주입 관로 상에서 시료의 유속을 변경하고 자외선 강도를 일정하게 유지하는 연속흐름주입 방식을 적용함으로써, 증류수로 희석배율이 조정된 과산화수소의 농도 및 지표물질인 로다민 B를 실시간으로 측정할 수 있고, 또한, 상수 고도처리나 하수방류수에서 미량 유기오염물질을 제거하기 위하여 적용되는 고도산화공정에서 수산화라디칼 소모인자 지수를 실시간 측정함으로써, 자외선/과산화수소 고도산화공정을 통해서 제거되는 유해물질의 정량적 제거능, 자외선 조사량 및 과산화수소 투입량을 정확하게 산출할 수 있으며, 또한, 자외선/과산화수소 고도산화공정에 대한 실시간 자가진단 및 공정 최적화가 가능하므로, 수산화라디칼을 극대화시키는 기술로 실용화할 수 있는, 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 고도산화공정에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 상수 또는 하수 방류수 내의 미량 유해물질을 고도처리하기 위하여 자외선/과산화수소를 적용하는 수처리 시스템의 고도산화공정(Advanced Oxidation Process: AOP)에 있어서 수산화라디칼 소모인자 지수(Scavenging Index)를 실시간으로 측정하여 분석할 수 있는 실시간 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
우리나라 대부분의 정수장은 하천수를 상수원수로 사용하고 있으며, 최근 다양한 오염물질로 인해 상수원의 오염이 심화되고 있기 때문에 안전한 정수 공급을 위한 오존, 활성탄, 분리막, 고도산화공정(AOP) 등의 수처리 기술 도입이 필요한 상황이다.
기존의 정수 방법은 응집침전 후 모래여과, 염소소독 방법을 보편적으로 사용하고 있다. 그러나 종래의 수처리 방법으로는 신종 의약물질(대표적인 물질: 카바마제핀, 카페인, 이부프로펜) 및 맛냄새 유발물질(대표적인 물질: 지오스민, 2-메틸이소보르네올(2-MIB))등 미량유기물질을 함유한 식수원을 효율적으로 처리하는데 한계성이 있기 때문에 다양한 산화 방법이 연구되고 있다.
예를 들면, 상수 고도처리나 하수방류수에서 미량 유기오염물질을 제거하기 위하여 적용되는 고도산화기술은 수산화라디칼을 극대화시키는 기술이다. 이러한 수산화라디칼은 산화력이 가장 높기 때문에 화학적 산화처리에 중요한 작용이 기대되는 물질이다. 이러한 수산화라디칼을 이용하여 유해물질을 제거하는 공정들에는 오존을 이용한 오존/High pH 공정, 오존/과산화수소 공정 및 자외선을 이용한 자외선/오존 공정, 자외선/과산화수소 공정 등이 있으며, 이러한 공정을 고도산화공정(AOP)이라 한다.
특히, 자외선을 이용한 자외선/과산화수소 공정은 고도산화공정 중에서 수산화(OH) 라디칼 생성 면에서 가장 간단한 방법일 뿐만 아니라, 자외선 직접 광분해에 의한 처리효과를 기대할 수 있으며, 오존과 달리 부산물 생성이 거의 없는 청정기술로 주목 받고 있다.
구체적으로, 미량 유기오염물질을 산화시키는 자외선/과산화수소 공정의 주요 기작은 크게 두 가지 방법에 의해 이루어진다. 첫째로, UV조사에 의한 유기물의 직접 광분해(Direct Photolysis) 방법이 있고, 둘째로, UV 에너지에 의한 과산화수소의 1몰의 분해로 생성되는 2몰의 OH 라디칼을 이용한 간접 광분해(Indirect Photolysis) 방법이 있다. 여기서, 수산화(OH) 라디칼은 산화력이 강력하지만 수 밀리초 ~ 수 초 이내에 생성되는 즉시 소멸하는 특징이 있으며, 자연유기물, 알칼리도 등의 배경물질의 영향을 많이 받기 때문에 고도산화 반응에서 생성되는 OH 라디칼의 정량을 파악하는 것은 매우 어렵다.
또한, UV 조사에 의한 직접 광분해에 영향을 미치는 인자는 몰흡광계수(대상물질이 빛을 흡수하는 흡광계수)와 양자수득률(유기물에 대한 흡수된 UV에너지 대비 분해된 수율)이 있는데, 제거 대상물이 빛을 흡수할 수 있는 능력인 몰흡광계수가 크고, 흡수한 빛을 분해할 수 있는 수율인 양자수득률이 클수록 광반응 효율이 유리하며, 이에 따라, 라디칼 반응을 억제시키는 화학물질이 있는 유입원수는 직접 광분해 효율에 큰 영향을 미친다. 여기서, 대표적인 수산화라디칼 방해인자로는 원수 내에 존재하는 총유기탄소의 농도, 알칼리도, 질산성 질소 등 각종 이온류 등이 대표적이다.
따라서 자외선/과산화수소 공정의 대상 제거물질의 정량적 해석 및 평가를 통한 공정 진단뿐만 아니라 제거 대상물질의 처리를 위한 자외선 조사량 및 과산화수소 주입량 등의 공정제어를 위해서는 광반응에서 생성되는 라디칼 반응지수 측정이 반드시 필요하다. 특히, 라디칼 생성반응 경로에서 라디칼 생성반응을 억제시키는 화학물질 반응성을 고려한 라디칼 반응지수를 대상 원수에서 측정해야 하는 필요성이 요구된다.
그러나 기존 기술은 자외선/과산화수소를 이용한 고도산화처리에서 유입수에 포함된 수산화(OH) 라디칼 생성을 억제시키는 화학종들의 반응성을 고려하지 않은 상태에서 일정량의 자외선 조사와 과산화수소를 주입하여 상기 기술을 통상적으로 운영하거나, 또는, 오존공정 또는 고도산화공정에서 수산화(OH) 라디칼의 정량적 해석을 통해 운전인자 선정 및 평가를 위하여 적용하는 파라-클로로벤조산(para-ChloroBenzoic Acid; pCBA)을 이용하여 자외선/과산화수소 공정에서 생성되는 수산화(OH) 라디칼의 반응성을 해석하려는 시도가 있었다. 예를 들면, 대한민국 등록특허번호 제10-1169877호에는 "고도 산화 수처리 공정의 운전 조건 설정 방법"이라는 명칭의 발명이 개시된 바 있다.
그러나 전술한 방법으로는 실시간으로 변화하는 유입수의 수산화(OH) 라디칼 방해인자의 반응성을 정량화할 수 없으며, 또한, 파라-클로로벤조산 물질 자체가 HPLC(고성능 액체 크로마토그래피)를 이용하여 회분식(Batch)으로 분석해야 하기 때문에 공정제어 및 진단인자로 적용하기 어렵고, 실시간 공정최적화를 위한 실시간 계측도 어려운 단점이 있다.
또한, 전술한 자외선/과산화수소 공정은 직접 광분해와 간접 광분해가 동시에 이루어지기 때문에 각각의 반응성을 고려한 모델식을 설정하고, 수중에 존재하는 반응물질의 개별적 특성을 고려하여 예측 제어하는 것이 현실적으로 한계가 있다는 문제점이 있다.
한편, 전술한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 본 발명의 출원인에 의해 출원되어 특허등록된 대한민국 등록특허번호 제10-1306155호에는 "라디칼 방해인자 및 라디칼 반응지수를 이용한 고도산화공정의 자동제어장치 및 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 본 명세서 내에 참조되어 본 발명의 일부를 이룬다. 이러한 라디칼 방해인자 및 라디칼 반응지수를 이용한 고도산화공정의 자동제어장치에 대해서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 수산화라디칼 방해인자 및 라디칼 반응지수를 이용한 고도산화공정의 자동제어장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 측정 유닛의 구체적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 수산화라디칼 방해인자 및 라디칼 반응지수를 이용한 고도산화공정의 자동제어장치는, 원수에 자외선과 과산화수소를 공급하여 상기 원수를 산화 처리하는 고도산화 수처리 시스템의 고도산화공정을 제어하기 위한 자동제어장치로서, 모니터링 유닛(10), 데이터베이스(20), 측정 유닛(30), 산출 유닛(40) 및 제어 유닛(50)을 포함한다.
모니터링 유닛(10)은 원수 유입부 일측에 설치되어 UV254 흡광도를 포함하는 원수의 수질인자를 측정하여 모니터링한다.
데이터베이스(20)는 제거 대상 오염물질에 대한 화학반응 정보와 지표물질에 대한 화학반응 정보를 포함하는 정보가 저장된다.
측정 유닛(30)은 상기 지표물질로 로다민 B를 이용하여 수산화(OH) 라디칼 생성 억제 화학종의 반응성을 고려한 OH 라디칼 생성 억제 반응지수를 측정한다.
구체적으로, 상기 측정 유닛(30)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 자외선램프(31), 자외선 광반응기(35), 과산화수소 저장조(36), 시료수 저장조(33), 지표물질 저장조(지표물질인 로다민 B를 수용하여 저장), 이들 저장조와 광반응기를 연결하는 밸브가 구비된 배관(34)을 포함한다. 또한, 할로겐 광원소스 공급장치(39)와 이로부터 연결되어 반응조 내부 측면에 프로브 팁이 고정되도록 한 광섬유(41) 및 반응조의 프로브 팁 사이로 흐르는 유체를 통과하고, 팁의 아래에 설치된 반사거울에 의해서 유체를 통해 광섬유(41)로 전송되어 분광광도계(37)로 검출하여 지표물질인 로다민 B의 투과도 또는 흡광도를 측정하여 제거율을 연속적으로 측정한다.
상기 측정 유닛(30)은, 상기 광반응기에 시료수를 채우고 일정 농도가 유지되는 로다민 B를 지표물질로 주입하고 과산화수소를 주입하지 않은 상태에서, 자외선램프를 가동시켜 실시간으로 광섬유 형태의 분광광도계(37)를 이용하여 광반응기 내부의 로다민 B의 저감속도, 즉, 직접 광분해속도를 측정하고, 이후, 과산화수소를 투입하여 간접 광분해속도를 측정하는데, 이때, 과산화수소 주입농도를 3단계 이상으로 나누어 간접 광분해속도를 3회 이상 측정한다.
산출 유닛(40)은 상기 원수에 포함된 제거 대상 오염물질에 대한 상기 수처리 시스템의 제거능을 산출하고, 상기 제거 대상 오염물질의 목표 제거율에 따른 자외선 조사량 및 과산화수소 주입량을 산출한다.
제어 유닛(50)은 상기 산출 유닛(40)에서 산출된 제거능, 자외선 조사량 및 과산화수소 주입량에 따라 고도산화 접촉설비(60)에서 요구되는 자외선 조사량 및 과산화수소 주입량을 보정 및 제어한다.
종래의 기술에 따른 수산화라디칼 방해인자 및 라디칼 반응지수를 이용한 고도산화공정의 자동제어장치에 따르면, 수산화(OH) 라디칼의 생성을 억제하는 화학종들의 총 반응성을 고려한 라디칼 반응지수를 제어인자로 산출하여 대상 원수에 존재하는 신종 의약물질 및 맛냄새물질 등의 유기오염물질의 목표 제거율에 따른 자외선 조사량, 과산화수소 주입 농도를 자동 제어할 수 있다.
그러나 종래의 기술에 따른 수산화라디칼 방해인자 및 라디칼 반응지수를 이용한 고도산화공정의 자동제어장치의 경우, 지표물질로 로다민 B를 이용하여 수산화라디칼 생성을 억제하는 총 화학종들의 반응성을 고려하여 수산화라디칼 생성 방해인자 및 반응지수를 측정하며, 자외선조사 설비의 조사 강도를 자동으로 제어할 수 없다는 문제점이 있고, 이로 인해 유체의 연속흐름 조건에서는 실시간으로 분석이 불가능하고, 이에 따라 회분식으로 직접 측정해야 하는 불편함이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수산화라디칼을 주요 기작으로 유해물질을 처리하는데 적용되는 자외선/과산화수소 고도산화공정에서 단일 연속흐름주입 관로 상에서 시료의 유속을 변경하고 자외선 강도를 일정하게 유지하는 연속흐름주입 방식을 적용함으로써, 증류수로 희석배율이 조정된 과산화수소의 농도 및 지표물질인 로다민 B를 실시간으로 측정할 수 있는, 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상수 고도처리나 하수방류수에서 미량 유기오염물질을 제거하기 위하여 적용되는 고도산화공정에서 수산화라디칼 소모인자 지수를 실시간 측정함으로써, 자외선/과산화수소 고도산화공정을 통해서 제거되는 유해물질의 정량적 제거능, 자외선 조사량 및 과산화수소 투입량을 정확하게 산출할 수 있는, 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치는, 상수 또는 하수 방류수 내의 미량 유기오염물질을 제거하기 위하여 적용되는 자외선/과산화수소 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 측정장치에 있어서, 대상원수를 연속흐름주입 관로 상에 공급하는 시료부; 지표물질인 로다민 B(Rhodamine B) 시약 및 과산화수소 시약을 상기 연속흐름주입 관로 상에 공급하는 시약부; 상기 연속흐름주입 관로 상에 연결된 석영셀 및 자외선램프를 포함하며, 상기 석영셀은 상기 자외선램프로부터 조사되는 자외선을 투과하며, 상기 연속흐름주입 관로 상에서 혼합된 시료가 자외선 광입자와의 물리적 반응에 의해 생성되는 수산화라디칼의 화학적 반응이 발생하고, 상기 주입된 로다민 B를 자외선과 수산화라디칼에 의해 제거하는 자외선 반응부; 상기 자외선 반응부에서의 반응에 의해 저감된 상기 지표물질의 농도를 측정하는 지표물질 검출부; 및 데이터 수집 및 신호처리를 위한 수치계산 알고리즘이 내장되며, 상기 지표물질 검출부로부터 전송된 데이터를 기설정 조건에 따라 변화된 로다민 B의 농도 데이터를 상기 지표물질 검출부로부터 수신하여, 수신된 데이터를 정렬하여 분석하는 데이터 분석부를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 연속흐름주입 관로를 통해 측정하고자 하는 대상원수에 지표물질인 로다민 B가 일정 농도 주입되고, 상기 로다민 B의 농도가 자외선램프에 의한 자외선 조사강도 및 과산화수소의 농도조건에 따라 변화되는 저감 속도를 측정함으로써 수산화라디칼 소모인자 지수를 도출할 수 있다.
여기서, 상기 자외선 반응부는 자외선 강도(㎽/㎠)를 고정하고, 상기 석영셀을 통과하는 시료의 유속을 변경하여 접촉시간을 변동시킴으로써 자외선 조사량(mJ/㎠)을 변경하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 데이터 분석부는 수산화라디칼 소모인자 지수를 측정하기 위해서, 정상상태에서 OH 라디칼 농도(
) 및 수산화라디칼 생성 억제 화학종의 농도(
)를 이용하여 산출하고, 여기서, 상기 정상상태에서 OH 라디칼 농도(
)[단위는 M]은 다음의 수학식 1과 같이 주어지며,
[수학식 1]
여기서, 
는 입사 자외선 강도[단위는 ㎽/㎝-2]를 나타내고, 
는 과산화수소의 254㎚ 몰흡광계수[단위는 M-1㎝-1]을 나타내며, 
는 과산화수소의 농도[단위는 M]을 나타내고, 
는 과산화수소의 254㎚ 양자수득율[단위는 mol einstein-1]을 나타낸다. 또한, 
는 에너지 단위변환상수[단위는 mJ einstein-1]을 나타내고, 
는 수산화라디칼 생성 억제 화학종의 농도[단위는 M]을 나타내며, 
는 수산화라디칼과 로다민 B의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내며, 
는 로다민 B의 농도[단위는 M]을 나타내고, 
는 수산화라디칼과 과산화수소의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내며, 여기서, 상기 수산화라디칼 생성 억제 화학종의 농도(
)는 다음의 수학식 2와 같이 주어지고:
[수학식 2]
여기서, 
는 수산화라디칼과 과산화수소의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내고, 
및 
는 각각 상이한 과산화수소 주입량 조건에서 동일한 반복 측정을 통해 과산화수소 주입량 역수와 수산화라디칼 반응지수(OH radical Reacting Index: 
) 역수의 회귀식으로 얻은 기울기와 절편 값을 나타내며, 
는 수산화라디칼과 과산화수소의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내고, 
는 수산화라디칼과 로다민 B의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내며, 상기 절편(
) 값이 대상 원수에 대한 수산화라디칼 소모인자 지수 값인 것을 특징으로 한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법은, 상수 또는 하수 방류수 내의 미량 유기오염물질을 제거하기 위하여 적용되는 자외선/과산화수소 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 측정방법에 있어서, a) 자외선램프를 통해 조사되는 자외선 조사량을 설정하는 단계; b) 시료부에서 공급되는 대상원수 및 시약부에서 공급되는 로다민 B 및 과산화수소가 포함된 전체 유량을 설정하는 단계; c) 상기 대상원수 및 로다민 B를 연속흐름주입 관로 상에 주입하여 혼합하는 단계; d) 과산화수소 농도를 설정하여 상기 연속흐름주입 관로 상에 주입하는 단계; e) 지표물질 검출부가 지표물질인 로다민 B의 농도를 측정하는 단계; f) 과산화수소 농도조건별로 d) 단계 및 e) 단계를 반복하여 수행하는 단계; g) 자외선 조사량 조건별로 전술한 a) 내지 f) 단계를 반복하여 수행하는 단계; h) 상기 지표물질 검출부가 검출된 데이터를 데이터 분석부로 전송하는 단계; 및 i) 상기 데이터 분석부가 수신된 데이터를 분석하여 수산화라디칼 소모인자 지수를 도출하는 단계를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 a) 단계를 수행하기 전에 자외선램프, 시료 공급펌프 및 시약 공급펌프를 안정화시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수산화라디칼을 주요 기작으로 유해물질을 처리하는데 적용되는 자외선/과산화수소 고도산화공정에서 단일 연속흐름주입 관로 상에서 시료의 유속을 변경하고 자외선 강도를 일정하게 유지하는 연속흐름주입 방식을 적용함으로써, 증류수로 희석배율이 조정된 과산화수소의 농도 및 지표물질인 로다민 B를 실시간으로 측정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상수 고도처리나 하수방류수에서 미량 유기오염물질을 제거하기 위하여 적용되는 고도산화공정에서 수산화라디칼 소모인자 지수를 실시간 측정함으로써, 자외선/과산화수소 고도산화공정을 통해서 제거되는 유해물질의 정량적 제거능, 자외선 조사량 및 과산화수소 투입량을 정확하게 산출할 수 있고, 이를 통해 실시간 공정 자가진단이 가능하며, 원수의 수질 특성을 반영하는 약품제어를 위한 장치로 활용할 수 있으므로 운전의 편의성을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 자외선/과산화수소 고도산화공정에 대한 실시간 자가진단 및 공정 최적화가 가능하므로, 수산화라디칼을 극대화시키는 기술로 실용화할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 수산화라디칼 방해인자 및 라디칼 반응지수를 이용한 고도산화공정의 자동제어장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 측정 유닛의 구체적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치의 구성도이다.
도 4는 고정된 자외선 조사량 조건에서 과산화수소 농도가 증가할수록 저감되는 로다민 B의 흡광도를 나타내는 도면이다.
도 5는 자외선과 과산화수소 조건별 로다민 B의 저감 속도를 나타내는 도면이다.
도 6은 수산화라디칼 소모인자를 산출하기 위한 최종 그래프 형태를 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법의 동작흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 수산화라디칼 소모인자 지수를 모니터링한 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 측정 유닛의 구체적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치의 구성도이다.
도 4는 고정된 자외선 조사량 조건에서 과산화수소 농도가 증가할수록 저감되는 로다민 B의 흡광도를 나타내는 도면이다.
도 5는 자외선과 과산화수소 조건별 로다민 B의 저감 속도를 나타내는 도면이다.
도 6은 수산화라디칼 소모인자를 산출하기 위한 최종 그래프 형태를 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법의 동작흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 수산화라디칼 소모인자 지수를 모니터링한 결과를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치를 설명하고, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법을 설명하기로 한다.
[고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치]
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치(100)는, 크게, 시료부(110), 시약부(120), 자외선 반응부(130), 지표물질 검출부(140) 및 데이터 분석부(150)를 포함한다.
시료부(110)는 수처리 대상원수를 연속흐름주입 관로(160) 상에 공급한다.
시약부(120)는 지표물질(Indicator)인 로다민 B(Rhodamine B)(121), 과산화수소(122) 및 증류수(123)로 이루어진 시약을 연속흐름주입 관로(160) 상에 공급한다. 이때, 상기 지표물질(Indicator)로는 로다민 B를 사용하며, 이때, 상기 로다민 B는 염색물질이기 때문에 시료(110)가 이동되는 튜브에 흡착될 수 있다. 따라서 염색이 덜 되고 쉽게 축적되어 튜브에 의한 제거가 적은 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
자외선 반응부(130)는 석영셀(131) 및 자외선램프(132)를 포함하며, 상기 시료부(110)와 시약부(120)가 연속흐름주입 방식으로 연결된 연속흐름주입 관로(160) 상에 연결된다.
지표물질 검출부(140)는 분광광도계를 사용하며, 상기 자외선 반응부(130)에서의 반응 이후에 상기 지표물질인 로다민 B의 농도를 측정한다.
데이터 분석부(150)는 데이터 수집 및 신호처리를 위한 수치계산 알고리즘이 내장된다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치(100)는, 측정하고자 하는 대상원수에 지표물질인 로다민 B(121)를 일정 농도 주입하고, 상기 로다민 B(121)의 농도가 자외선램프(132)에 의한 자외선 조사강도 및 과산화수소(H2O2)의 농도조건에 따라 변화되는 저감 속도를 측정함으로써 수산화라디칼 소모인자 지수를 도출할 수 있다. 이때, 후술하는 바와 같이, 상기 자외선 조사강도는 0, 30, 60, 90, 150 mJ/㎠의 다섯 가지 조건으로 설정하고, 또한, 상기 과산화수소(H2O2) 농도는 0, 10, 15, 35, 70, 150㎎/L의 여섯 가지 조건에서 분석을 실시한다.
본 발명의 실시예에 따른 실시간 수산화라디칼 소모인자 지수 측정장치(100)는, 대상원수 시료를 튜브로 구현되는 연속흐름주입 관로(160)에 일정 유속으로 공급하고, 이를 지표물질인 로다민 B와 일차적으로 혼합시켜 일정 유속으로 자외선 반응부(130)로 전달한다.
이후, 상기 대상원수 시료와 혼합된 지표물질의 유속의 변화로 자외선 강도로 조절하고, 상기 자외선 반응부(130) 전단에 자외선 조사강도에 따라 과산화수소 주입률을 가변시킴으로써 지표물질인 로다민 B의 반응성을 분광광도계인 지표물질 검출기(140)로 검출한다.
본 발명의 실시예에 따른 실시간 수산화라디칼 소모인자 지수 측정장치(100)는, 다음의 수학식 1 및 수학식 2로부터 수산화라디칼 소모인자 지수를 측정할 수 있다. 즉, 정상상태에서 OH 라디칼 농도(
)[단위는 M]은 다음의 수학식 1과 같이 주어진다.
여기서, 
는 입사 자외선 강도[단위는 ㎽/㎝-2]를 나타내고, 
는 과산화수소의 254㎚ 몰흡광계수[단위는 M-1㎝-1]을 나타내며, 
는 과산화수소의 농도[단위는 M]을 나타내고, 
는 과산화수소의 254㎚ 양자수득율[단위는 mol einstein-1]을 나타낸다. 또한, 
는 에너지 단위변환상수[단위는 mJ einstein-1]을 나타내고, 
는 수산화라디칼 생성 억제 화학종의 농도[단위는 M]을 나타내며, 
는 수산화라디칼과 로다민 B의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내며, 
는 로다민 B의 농도[단위는 M]을 나타내고, 
는 수산화라디칼과 과산화수소의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타낸다. 이중에서 수산화라디칼 생성 억제 화학종의 농도(
)는 다음의 수학식 2와 같이 주어진다.
여기서, 
는 수산화라디칼과 과산화수소의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내고,
및 
는 각각 상이한 과산화수소 주입량 조건에서 동일한 반복 측정을 통해 과산화수소 주입량 역수와 수산화라디칼 반응지수(OH radical Reacting Index: ORI) 역수의 회귀식으로 얻은 기울기와 절편 값을 나타내며, 
는 수산화라디칼과 과산화수소의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내고, 
는 수산화라디칼과 로다민 B의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타낸다.
여기서, 상기 수산화라디칼 반응지수(OH radical Reacting Index: 
)[단위는 M sec ㎠ mJ-1]은 다음의 수학식 3과 같이 주어진다.
여기서, 
는 자외선/과산화수소 반응조건에서 제거되는 로다민 B의 제거속도를 나타내고, 
는 과산화수소를 주입하지 않고 자외선만 조사했을 때 제거되는 로다민 B의 제거속도를 나타내며, 
는 수산화라디칼과 로다민 B의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타낸다.
다시 말하면, 전술한 수학식 1은 자외선/과산화수소 공정의 정상상태 조건에서 대상원수에 발생되는 수산화라디칼의 농도를 정량화하는 모델식으로서, 본 발명의 실시예에 따른 수산화라디칼 소모인자 지수는 
를 대표로 하는 인자로서, 상기 인자에 영향을 주는 물질은 대상 원수의 총 유기탄소 농도, 알칼리도, 질산성 질소 등 이온성 물질 등이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연속흐름주입 방식이 적용된 수산화라디칼 소모인자 지수 측정장치(100)의 경우, 조사된 자외선 강도와 주입된 과산화수소 농도는 실험 조건으로 알 수 있고, 또한, 수학식 1에 제시된 각종 인자, 즉, 과산화수소의 254㎚ 몰흡광계수[단위는 M-1㎝-1]인 
, 과산화수소의 254㎚ 양자수득율[단위는 mol einstein-1]인 
, 수산화라디칼과 로다민 B의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]인 
는 공지된 문헌자료를 통해 이론값으로 알 수 있고, 또한, 에너지 단위변환상수[단위는 mJ einstein-1]인 
는 분광광도계를 이용하여 254㎚에서 측정한 UV 흡수물질 측정값으로 알 수 있기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 수산화라디칼 소모인자 지수는 수산화라디칼 생성 억제 화학종의 농도[단위는 M]인 
만 정확하게 실시간 측정된다면, 정상상태 조건의 수산화라디칼을 정량적으로 분석할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 수산화라디칼 소모인자 지수 측정장치(100)를 통해 3차례 이상의 과산화수소 주입농도 조건에 측정된 지표물질인 로다민 B의 변동 신호값을 일차함수로 표현하면, 전술한 수학식 2와 같고, 이를 그래프로 그리게 되면, 수학식 3에 도시된 바와 같이, 일차함수의 기울기(
)와 절편(
)을 구할 수 있으며, 상기 절편(
) 값이 대상 원수에 대한 수산화라디칼 소모인자 지수 값이 된다. 결국, 이를 수학식 1에 대입하면 정상상태의 수산화라디칼의 정량을 계산할 수 있다.
연속흐름 관로(160) 상에서 수산화라디칼 소모인자를 구하기 위한 대상원수, 지표물질인 로다민 B, 산화제인 과산화수소 그리고 증류수가 혼합된다. 이때, 대상원수 내에 로다민 B와 과산화수소가 각각 설정된 농도로 주입되어야 하며, 이를 조절하기 위해 시료 공급펌프(171) 및 시약 공급펌프(172, 173, 174)가 마련된다. 이때, 주입되는 대상원수 시료는 혼합되는 다른 시약들에 의한 오차를 최소화하기 위해 전체 유량의 95% 이상이 되도록 설정된다.
또한, 로다민 B(121)는 본 발명의 실시예에 따른 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치(100)가 운전되는 동안에 초기 농도가 1uM로 일정하게 유지되도록 주입되며, 전체 유량의 약 2.5% 이하가 유입되도록 설정된다.
과산화수소(H2O2)는 농도조건에 따라 최소 0㎎/L에서 최대 150㎎/L로 농도를 변경할 수 있고, 전체 유량의 약 2.5% 이하가 유입되도록 설정된다. 이와 같이 설정된 전체 유량을 유지하면서 과산화수소 농도를 변경하기 위하여 조건별로 주입되는 과산화수소의 농도를 변경한다. 이때, 주입되는 과산화수소(H2O2)의 농도 변화는 과산화수소 주입 시 고농도의 과산화수소 농축액(122)과 증류수(123)의 주입비율을 조절하여 제어한다.
자외선 반응부(130)는 혼합된 시료가 자외선 광입자와의 물리적 반응에 의해 생성되는 수산화라디칼(OH)의 화학적 반응이 일어나는 구간으로서, 주입된 로다민 B(121)가 자외선과 수산화라디칼(OH)에 의해 제거되는 구간이다. 이때, 상기 자외선 반응부(130)의 셀(Cell)은 자외선램프(132)로부터 조사되는 자외선을 투과할 수 있도록 석영셀(131)로 형성된다. 이때, 상기 석영셀(131)의 내경과 길이는 자외선 광에너지와 시료 간의 접촉시간에 영향을 주며, 각 설계조건 및 제한인자에 따라 변경할 수 있다.
구체적으로, 상기 자외선램프(132)는 상기 석영셀(131) 상부에 고정되어 일정한 거리와 강도로 자외선을 조사한다. 이때, 상기 자외선램프(132)가 일정한 강도의 자외선을 조사하기 위해서는 일정한 시간이 필요하기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치(100)를 운전하기 전에 안정화 시간이 필요하다.
상기 자외선램프(132)로부터 조사되는 자외선 조사량(mJ/㎠)은 자외선 강도(㎽/㎠)와 접촉시간(sec)으로부터 계산되는 인자이다. 이때, 상기 자외선 강도는 상기 석영셀(131)과 상기 자외선램프(132) 간의 거리를 조절하여 변경하거나, 또는 상기 자외선램프(132)의 개수를 조절하여 변경할 수 있으며, 또한, 상기 접촉시간은 본 발명의 실시예에 따른 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치(100) 내의 유량을 변경함으로써 조절할 수 있다. 따라서 이러한 빛의 강도(㎽/㎠) 및 접촉시간(sec)의 두 인자 중에서 하나의 인자를 고정하고, 나머지 하나의 인자를 조절함으로써 상기 자외선 조사량(mJ/㎠)을 용이하게 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치(100)의 경우, 자외선 강도(㎽/㎠)를 고정하고, 석영셀(131)을 통과하는 시료의 유속을 변경하여 접촉시간을 변동시킴으로써 자외선 조사량(mJ/㎠)을 변경할 수 있다. 이때, 자외선 조사량의 변경을 위해 상기 접촉시간을 변동시키려면, 본 발명의 실시예에 따른 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치(100) 내의 전체 유량의 변경이 요구된다. 또한, 다양한 자외선 조사량 조건에서 운전하기 위해서는 전체 유량을 변경할 때, 혼합된 시료들의 농도 역시 일정하게 유지되어야 한다. 이때, 각 주입되는 시료의 유입 비율을 일정하게 유지하기 위하여 각 시료 공급펌프(171) 및 시약 공급펌프(172, 173, 174)를 정확하게 제어하여야 한다.
지표물질 검출부(140)는 분광광도계를 사용하여 254㎚의 파장에서 상기 자외선 반응부(130)에서의 각 반응에 의해 저감된 로다민 B(121)의 농도를 측정한다. 각 조건별로 과산화수소의 농도가 증가할수록, 그리고 자외선 조사량이 증가할수록 로다민 B의 저감속도가 증가된다.
도 4는 고정된 자외선 조사량 조건에서 과산화수소 농도가 증가할수록 저감되는 로다민 B의 흡광도를 나타내는 도면이고, 도 5는 자외선과 과산화수소 조건별 로다민 B의 저감 속도를 나타내는 도면으로서, 자외선과 과산화수소 조건별 로다민 B의 저감 속도를 나타내는 도면으로서, 이를 통해 수산화라디칼 소모인자를 산출하기 위한 최종 그래프 형태인 도 6을 작성할 수 있다.
데이터 분석부(150)는 각 설정된 조건에 따라 변화된 로다민 B의 농도 데이터를 상기 지표물질 검출부(140)로부터 수신하여, 수신된 데이터를 정렬하여 도 5에 도시된 바와 같은 그래프를 작성한다.
도 6은 수산화라디칼 소모인자를 산출하기 위한 최종 그래프 형태를 예시하는 도면으로서, 추출된 각 일차함수의 기울기(
)와 절편(
) 정보를 전술한 수학식 3에 입력하면 최종적으로 수산화라디칼 소모인자를 산출할 수 있다.
도 6은 수산화라디칼 소모인자 지수 측정장치에서 단계별로 주입된 과산화수소의 농도에 따라 과산화수소 유무에 따라 제거되는 로다민 B 속도의 차(
-
)를 로다민 B와 수산화라디칼과의 반응속도의 비, 즉, 전술한 수학식 3에 도시된 (
-
)/
)의 관계로부터 구할 수 있다. 여기서, 
는 자외선/과산화수소에서 제거되는 지표물질의 제거속도이고, 또한, 
는 과산화수소를 주입하지 않은 자외선 단독에서 제거되는 지표물질의 제거속도를 의미한다. 도 6에서 추출된 각 일차함수의 기울기(
)와 절편(
) 정보를 전술한 수학식 3에 입력함으로써, 최종적으로 수산화라디칼 소모인자를 산출할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 수산화라디칼 소모인자 지수 측정장치(100)는, 자외선/과산화수소를 적용하는 수처리 시스템에 있어서, 대상원수의 수질 특성에 따라 수산화라디칼 생성을 억제하는 화학종들의 총 반응성 인자를 연속흐름주입 관로 상에서 연속적으로 측정하는 장치로서, 이때, 상기 수산화라디칼 소모 인자를 실시간으로 측정함으로써 상기 공정을 통해 제거되는 유해물질의 정량적 제거능, 자외선 조사량 및 과산화수소 투입량을 정확하게 산출할 수 있고, 이를 통해 실시간 공정 자가진단이 가능하며, 원수의 수질 특성을 반영하는 약품제어를 위한 장치로 활용할 수 있으므로 운전의 편의성을 제공할 수 있다.
[고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법]
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법의 동작흐름도이다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법은, 자외선/과산화수소를 적용하는 수처리 시스템의 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법으로서, 먼저, 자외선램프(132), 시료 공급펌프(171) 및 시약 공급펌프(172, 173, 174)를 안정화시킨다(S101).
다음으로, 상기 자외선램프(132)를 통해 조사되는 자외선 조사량을 설정한다(S102).
다음으로, 시료부(110)에서 공급되는 대상원수 및 시약부(120)에서 공급되는 로다민 B 및 과산화수소가 포함된 전체 유량을 설정한다(S103).
다음으로, 대상원수 및 로다민 B를 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입하여 혼합한다(S104). 이때, 상기 시료부(110)에서 공급되는 대상원수는 95%로 설정되어 상기 시료 공급펌프(171)를 통해 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입되고, 또한, 상기 시약부(120)에서 공급되는 로다민 B(121)는 2.5%로 설정되어 제1 시약 공급펌프(172)를 통해 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입된다.
다음으로, 과산화수소 농도를 설정하여 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입한다(S105). 이때, 상기 시약부(120)에서 공급되는 과산화수소는 2.5%로 설정되고, 제2 시약 공급펌프(173)를 통해 공급되는 고농도의 과산화수소 농축액(122) 및 제3 시약 공급펌프(174)를 통해 공급되는 증류수(123)의 주입비율을 각각 제어하여 희석배율이 조절된 후에 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입된다.
다음으로, 지표물질 검출부(140)가 지표물질인 로다민 B의 농도를 측정한다(S106).
다음으로, 과산화수소 농도조건별로 전술한 S105 단계 및 S106 단계를 반복하여 수행한다(S107). 예를 들면, 상기 과산화수소(H2O2) 농도는 0, 10, 15, 35, 70, 150㎎/L의 여섯 가지 농도조건별로 전술한 S105 단계 및 S106 단계를 반복하여 수행한다.
다음으로, 자외선 조사량 조건별로 전술한 S102 단계 내지 S107 단계를 반복하여 수행한다(S108). 예를 들면, 상기 자외선 조사강도는 0, 30, 60, 90, 150 mJ/㎠의 다섯 가지 자외선 조사량 조건별로 설정하여, 전술한 S102 단계 내지 S107 단계를 반복하여 수행한다.
다음으로, 상기 지표물질 검출부(140)가 검출된 데이터를 데이터 분석부(150)로 전송한다(S109).
다음으로, 상기 데이터 분석부(150)가 수신된 데이터를 분석하여 전술한 수학식 1 내지 수학식 3에 따라 수산화라디칼 소모인자 지수를 도출할 수 있다(S110).
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 수산화라디칼 소모인자 지수를 모니터링한 결과를 나타내는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 수산화라디칼 소모인자의 지수는 계절과 무관하게 특이적으로 큰 폭으로 변동하기 때문에 유해물질 제거에 이용되는 수산화라디칼의 생성량에 변동이 발생하고, 궁극적으로 수산화라디칼 소모인자 지수가 반영된 자외선 강도 및 과산화수소 주입률이 계산되어 제어되어야 하는 것을 나타낸다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법에 따르면, 수산화라디칼을 주요 기작으로 유해물질을 처리하는데 적용되는 자외선/과산화수소 고도산화공정에서 단일 연속흐름주입 관로 상에서 시료의 유속을 변경하고 자외선 강도를 일정하게 유지하는 연속흐름주입 방식을 적용함으로써, 증류수로 희석배율이 조정된 과산화수소의 농도 및 지표물질인 로다민 B를 실시간으로 측정할 수 있다.
또한, 상수 고도처리나 하수방류수에서 미량 유기오염물질을 제거하기 위하여 적용되는 고도산화공정에서 수산화라디칼 소모인자 지수를 실시간 측정함으로써, 자외선/과산화수소 고도산화공정을 통해서 제거되는 유해물질의 정량적 제거능, 자외선 조사량 및 과산화수소 투입량을 정확하게 산출할 수 있다. 또한, 자외선/과산화수소 고도산화공정에 대한 실시간 자가진단 및 공정 최적화가 가능하므로, 수산화라디칼을 극대화시키는 기술로 실용화할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치
110: 시료부
120: 시약부
130: 자외선 반응부
140: 지표물질 검출부
150: 데이터 분석부
160: 연속흐름주입 관로
121: 로다민 B
122: 과산화수소
123: 증류수
131: 석영셀
132: 자외선램프
171: 시료 공급펌프
172, 173, 174: 시약 공급펌프
110: 시료부
120: 시약부
130: 자외선 반응부
140: 지표물질 검출부
150: 데이터 분석부
160: 연속흐름주입 관로
121: 로다민 B
122: 과산화수소
123: 증류수
131: 석영셀
132: 자외선램프
171: 시료 공급펌프
172, 173, 174: 시약 공급펌프
Claims (6)
- 상수 또는 하수 방류수 내의 미량 유기오염물질을 제거하기 위하여 적용되는 자외선/과산화수소 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 측정장치에 있어서,
대상원수를 튜브로 구현되는 연속흐름주입 관로(160) 상에 공급하는 시료부(110);
지표물질(Indicator)인 로다민 B(Rhodamine B: 121) 시약 및 과산화수소 시약을 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 공급하는 시약부(120);
상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 연결된 석영셀(131) 및 자외선램프(132)를 포함하며, 상기 석영셀(131)은 상기 자외선램프(132)로부터 조사되는 자외선을 투과하며, 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에서 혼합된 시료가 자외선 광입자와의 물리적 반응에 의해 생성되는 수산화라디칼(OH)의 화학적 반응이 발생하고, 상기 주입된 로다민 B(121)를 자외선과 수산화라디칼(OH)에 의해 제거하는 자외선 반응부(130);
상기 자외선 반응부(130)에서의 반응에 의해 저감된 상기 지표물질의 농도를 측정하는 지표물질 검출부(140);
데이터 수집 및 신호처리를 위한 수치계산 알고리즘이 내장되며, 상기 지표물질 검출부(140)로부터 전송된 데이터를 기설정 조건에 따라 변화된 로다민 B의 농도 데이터를 상기 지표물질 검출부(140)로부터 수신하여, 수신된 데이터를 정렬하여 분석하는 데이터 분석부(150); 및
상기 대상원수를 전체 유량의 95%로 설정하여 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입하는 시료 공급펌프(171), 상기 시약부(120)에서 공급되는 상기 로다민 B(121) 시약을 2.5%로 설정하여 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입하는 제1 시약 공급펌프(172), 상기 과산화수소 시약(122)을 2.5%로 설정하여 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 공급하는 제2 시약 공급펌프(173) 및 증류수(123)를 공급하는 제3 시약 공급펌프(174);
를 포함하고,
자외선 강도를 기설정된 강도로 고정한 상태에서 상기 혼합된 시료의 농도를 기설정된 농도로 유지하도록 상기 시료 공급펌프 및 상기 제1 내지 제3 시약 공급펌프(172, 173, 174)를 제어하여 혼합되는 시약들에 의한 오차를 최소화시키며,
그에 따라 상기 석영셀을 통과하는 시료의 유속 및 상기 전체 유량을 변경하여 접촉시간을 변동시킴으로써 상기 지표물질의 농도를 측정한 후 수산화라디칼 소모인자 지수를 산출하는 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치. - 제1항에 있어서,
상기 연속흐름주입 관로(160)를 통해 측정하고자 하는 대상원수에 지표물질인 로다민 B(121)가 일정 농도 주입되고, 상기 로다민 B(121)의 농도가 자외선램프(132)에 의한 자외선 조사강도 및 과산화수소의 농도조건에 따라 변화되는 저감 속도를 측정함으로써 수산화라디칼 소모인자 지수를 도출하는 것을 특징으로 하는 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치. - 제1항에 있어서,
상기 자외선 반응부(130)는 자외선 강도(㎽/㎠)를 고정하고, 상기 석영셀(131)을 통과하는 시료의 유속을 변경하여 접촉시간을 변동시킴으로써 자외선 조사량(mJ/㎠)을 변경하는 것을 특징으로 하는 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치. - 제1항에 있어서,
상기 데이터 분석부(150)는 상기 수산화라디칼 소모인자 지수를 산출하기 위해서, 정상상태에서 OH 라디칼 농도() 및 수산화라디칼 생성 억제 화학종의 농도(
)을 이용하여 산출하되, 상기 정상상태에서 OH 라디칼 농도(
)[단위는 M]은 다음의 수학식 1과 같이 주어지고,
[수학식 1]
여기서,는 입사 자외선 강도[단위는 ㎽/㎝-2]를 나타내고,
는 과산화수소의 254㎚ 몰흡광계수[단위는 M-1㎝-1]을 나타내며,
는 과산화수소의 농도[단위는 M]을 나타내고,
는 과산화수소의 254㎚ 양자수득율[단위는 mol einstein-1]을 나타내며,
는 에너지 단위변환상수[단위는 mJ einstein-1]을 나타내고,
는 수산화라디칼 생성 억제 화학종의 농도[단위는 M]을 나타내며,
는 수산화라디칼과 로다민 B의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내며,
는 로다민 B의 농도[단위는 M]을 나타내고,
는 수산화라디칼과 과산화수소의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내며, 상기 수산화라디칼 생성 억제 화학종의 농도(
)는 다음의 수학식 2와 같이 주어지고:
[수학식 2]
여기서,는 수산화라디칼과 과산화수소의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내고,
및
는 각각 상이한 과산화수소 주입량 조건에서 동일한 반복 측정을 통해 과산화수소 주입량 역수와 수산화라디칼 반응지수(OH radical Reacting Index:
) 역수의 회귀식으로 얻은 기울기와 절편 값을 나타내며,
는 수산화라디칼과 과산화수소의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내고,
는 수산화라디칼과 로다민 B의 반응속도상수[단위는 M-1sec-1]을 나타내며, 상기 절편(
) 값이 대상 원수에 대한 수산화라디칼 소모인자 지수 값인 것을 특징으로 하는 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치.
- 상수 또는 하수 방류수 내의 미량 유기오염물질을 제거하기 위하여 적용되는 자외선/과산화수소 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 측정방법에 있어서,
a) 자외선램프(132)를 통해 조사되는 자외선 조사량을 설정하는 단계;
b) 시료부(110)에서 공급되는 대상원수 및 시약부(120)에서 공급되는 로다민 B 및 과산화수소가 포함된 전체 유량을 설정하는 단계;
c) 상기 대상원수 및 로다민 B를 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입하여 혼합하는 단계;
d) 과산화수소 농도를 설정하여 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입하는 단계;
e) 지표물질 검출부(140)가 지표물질인 로다민 B의 농도를 측정하는 단계;
f) 과산화수소 농도조건별로 d) 단계 및 e) 단계를 반복하여 수행하는 단계;
g) 자외선 조사량 조건별로 전술한 a) 내지 f) 단계를 반복하여 수행하는 단계;
h) 상기 지표물질 검출부(140)가 검출된 데이터를 데이터 분석부(150)로 전송하는 단계; 및
i) 상기 데이터 분석부(150)가 수신된 데이터를 분석하여 수산화라디칼 소모인자 지수를 도출하는 단계
를 포함하고,
상기 시료부(110)에서 공급되는 상기 대상원수는 95%로 설정되어 시료 공급펌프(171)를 통해 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입되고,
상기 시약부(120)에서 공급되는 로다민 B는 2.5%로 설정되어 제1 시약 공급펌프(172)를 통해 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입되며,
상기 시약부(120)에서 공급되는 상기 과산화수소는 2.5%로 설정되고, 제2 시약 공급펌프(173)을 통해 과산화수소 농축액(122)이 상기 연속흐름주입 관로(160) 상에 주입되고,
제3 시약 공급펌프(174)를 통해 증류수(123)가 상기 연속흐름 주입 관로(160) 상에 공급되며,
자외선 강도를 기설정된 강도로 고정한 상태에서 상기 혼합된 시료의 농도를 기설정된 농도로 유지하도록 상기 시료 공급펌프 및 상기 제1 내지 제3 시약 공급펌프(172, 173, 174)를 제어하여 혼합되는 시약들에 의한 오차를 최소화시키며,
그에 따라 석영셀을 통과하는 시료의 유속 및 상기 전체 유량을 변경하여 접촉시간을 변동시킴으로써 상기 지표물질의 농도를 측정한 후 수산화라디칼 소모인자 지수를 산출하는 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법. - 제5항에 있어서,
상기 a) 단계를 수행하기 전에 자외선램프(132), 상기 시료 공급펌프(171) 및 상기 제1 내지 제3 시약 공급펌프(172, 173, 174)를 안정화시키는 것을 특징으로 하는 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020140159128A KR101617822B1 (ko) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140159128A KR101617822B1 (ko) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR101617822B1 true KR101617822B1 (ko) | 2016-05-19 |
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ID=56103416
Family Applications (1)
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| KR1020140159128A KR101617822B1 (ko) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR101617822B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180022331A (ko) | 2016-08-24 | 2018-03-06 | 한국건설기술연구원 | 다채널 연속흐름 반응기를 구비한 라디칼지수 측정장치 및 이를 이용한 고도산화공정의 공정제어변수 최적화 방법 |
| WO2021118099A1 (ko) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 한국건설기술연구원 | 실시간 다중 형광분석기와 병렬요인 분석장치를 이용한 수중의 수산화라디칼 요구량 지수 모니터링 시스템 및 그 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101306155B1 (ko) * | 2012-06-14 | 2013-09-10 | 한국건설기술연구원 | 라디칼 방해인자 및 라디칼 반응지수를 이용한 고도산화 공정의 자동제어장치 및 방법 |
-
2014
- 2014-11-14 KR KR1020140159128A patent/KR101617822B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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| KR101306155B1 (ko) * | 2012-06-14 | 2013-09-10 | 한국건설기술연구원 | 라디칼 방해인자 및 라디칼 반응지수를 이용한 고도산화 공정의 자동제어장치 및 방법 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180022331A (ko) | 2016-08-24 | 2018-03-06 | 한국건설기술연구원 | 다채널 연속흐름 반응기를 구비한 라디칼지수 측정장치 및 이를 이용한 고도산화공정의 공정제어변수 최적화 방법 |
| KR101894834B1 (ko) * | 2016-08-24 | 2018-09-05 | 한국건설기술연구원 | 다채널 연속흐름 반응기를 구비한 라디칼지수 측정장치를 이용한 고도산화공정의 공정제어변수 최적화 방법 |
| WO2021118099A1 (ko) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 한국건설기술연구원 | 실시간 다중 형광분석기와 병렬요인 분석장치를 이용한 수중의 수산화라디칼 요구량 지수 모니터링 시스템 및 그 방법 |
| KR20210072280A (ko) | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 한국건설기술연구원 | 실시간 다중 형광분석기와 병렬요인 분석장치를 이용한 수중의 수산화라디칼 요구량 지수 모니터링 시스템 및 그 방법 |
| KR102292074B1 (ko) | 2019-12-09 | 2021-08-23 | 한국건설기술연구원 | 실시간 다중 형광분석기와 병렬요인 분석장치를 이용한 수중의 수산화라디칼 요구량 지수 모니터링 시스템 및 그 방법 |
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